JP5410000B2

JP5410000B2 - 有機電気光学装置及びその製造方法

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Publication number: JP5410000B2
Application number: JP2006538223A
Authority: JP
Inventors: リュー，チ; ドゥガル，アジル・ラジ
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Filing date: 2004-10-27
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Description

この発明は、一般に電気光学分野に関し、特に有機電気光学装置及びその製造方法に関する。

有機電気光学装置には、例えば有機発光装置（ＯＬＥＤ）及び有機光電装置がある。ＯＬＥＤは代表的には、１以上の半導体有機薄膜を２つの電極間に挟んだ構成で、通常電極の一つは透明である。順方向バイアスをかけると、注入された電子と正孔が有機層内で再結合して光を発生する。有機発光装置は、ディスプレイ及び照明工業において大きな可能性をもっている。高輝度、速い応答時間、軽量そして低い電力消費から、ＯＬＥＤディスプレイは近い将来に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に置き換わると予想されている。

別のタイプの有機電気光学装置は光電装置である。光電池は代表的には、１対の電極と電極間に配置された光吸収性光電材料を備える。光電材料に光を照射すると、光電材料中で原子に閉じこめられていた電子が光エネルギーにより解放されて自由に動くようになる。こうして自由電子及び正孔が発生する。自由電子及び正孔は効率よく分離されるので、電気エネルギーが連続的に抽出される。有機光電装置は代表的には、ＯＬＥＤと同様の材料組成及び／又は構造を有するが、反対のエネルギー変換プロセスを実行する。

有機発光装置は伝統的には、バッチプロセスにより、ガラスや可撓性プラスチックのような透明なアノード担持基板上に複数の有機薄膜を順次堆積し、次いで薄い金属カソードを形成することにより製造されている。しかし、この製造方法にはいくつもの欠点がある。例えば、有機材料及び／又は金属電極の堆積を容易にするために、代表的には１回以上の真空プロセスが必要である。真空プロセスがあると、基板のロールを連続的に製品のロールに変換できる非常に望ましいロールからロールへのプロセス（Ｒ２Ｒプロセス）のコストが大幅に上昇する。その上、ＯＬＥＤにおけるカソード金属及び活性材料は空気や水蒸気に敏感で、包装しない状態で放置するとすぐに分解するので、従来技術で作製した装置を不活性ガス環境でカプセル封入することがしばしば必要である。このような余計なパッケージプロセス工程は代表的には時間もコストもかかる。従来の堆積法では、大面積の信頼性の高いＯＬＥＤ製品を製造するのも困難になり得る。真空プロセスであるため、従来の方法で製造したＯＬＥＤ製品のサイズは、通常、高真空装置のサイズで限定される。

公知のシステムや方法には、これらのまた他の欠点がある。
米国特許第５５１６５７７号明細書米国特許第５９６５９７９号明細書ＧｕｆｅｎｇＨｅ，ＹｏｎｇｆａｎｇＬｉ，ＪｉｅＬｉｕａｎｄＹａｎｇＹａｎｇ， "ＥｎｈａｎｃｅｄＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＵｓｉｎｇＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅａｓａＭａｔｒｉｘ，" ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌｕｍｅ８０，Ｎｕｍｂｅｒ２２，３Ｊｕｎｅ２００２，ｐ．４２４７−４２４９ＡｎｉｌＲ．Ｄｕｇｇａｌ，Ｊ．Ｊ．Ｓｈｉａｎｇ，ＣｈｒｉｓｔｉａｎＭ．Ｈｅｌｌｅｒ，ａｎｄＤｏｎａｌｄＦ．Ｆｏｕｓｔ， "ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇＤｅｖｉｃｅｓｆｏｒＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎＱｕａｌｉｔｙＷｈｉｔｅＬｉｇｈｔ，" ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌｕｍｅ８０，Ｎｕｍｂｅｒ１９，１３Ｍａｙ２００２，ｐ．３４７０−３４７２ＵｌｌｒｉｃｈＭｉｔｓｃｈｋｅａｎｄＰｅｔｅｒＢａｕｅｒｌｅ， "ＴｈｅＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆＯｒｇａｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ，" Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２０００，１０，１４７１−１５０７（Ｊｕｎｅ６，２０００）Ｇ．Ｐａｒｔｈａｓａｒａｔｈｙ，Ｊ．ＬｉｕａｎｄＡ．Ｒ．Ｄｕｇｇａｌ， "ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｅｖｉｃｅｓＦｒｏｍＤｉｓｐｌａｙｓｔｏＬｉｇｈｔｉｎｇ，" ＴｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙＩｎｔｅｒｆａｃｅ，Ｓｕｍｍｅｒ２００３，ｐ．４２−４７Ｔｚｕｎｇ−ＦａｎｇＧｕｏ，ＳｅｕｇｍｏｏｎＰｙｏ，Ｓｈｕｎ−ＣｈｉＣｈａｎｇａｎｄＹａｎｇＹａｎｇ， "ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰｏｌｙｍｅｒＬｉｇｈｔ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅｓＦａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙａＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＬａｍｉｎａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ，" Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．２００１，１１，Ｎｏ．５，Ｏｃｔｏｂｅｒ２００１，ｐ．３３９−３４３

本発明は、公知のシステム及び方法の上記その他の欠点を克服した、有機電気光学装置及びその製造方法に関する。なお、以下に有機発光装置及びその製造方法だけを説明するが、本発明の実施形態は、発光装置、光電装置及び光検出器を含むあらゆるタイプの有機電気光学装置に適用できる。

本発明の一実施形態によれば、本発明は電気光学装置の製造方法を提供し、本方法は、第一基板上に１種以上の第一材料を含有する第一部材を形成し、第二基板上に１種以上の第二材料を含有する第二部材を形成し、第二部材に１以上の開口を貫通形成し、第三部材を形成し、第一部材、第二部材及び第三部材を互いに下記構造に積層する工程を含む。即ち、第二部材が第一部材と第三部材との間に位置し、１種以上の第一材料と１種以上の第二材料が第一基板と第二基板との間に位置する有機電気光学装置の少なくとも一部を形成し、第三部材が第二部材に結合され、第三部材が１以上の開口を介して第一部材に結合される。

本発明の別の実施形態によれば、本発明は電気光学装置を提供し、本電気光学装置は、第一基板上に１種以上の第一材料を含有する第一部材、第二基板上に１種以上の第二材料を含有する第二部材であって、１以上の開口が貫通形成されている第二部材、及び第三部材を備え、第一部材、第二部材及び第三部材が互いに下記構造に積層されている。即ち、第二部材が第一部材と第三部材との間に位置し、１種以上の第一材料と１種以上の第二材料が第一基板と第二基板との間に位置する有機電気光学装置の少なくとも一部を形成し、第三部材が第二部材に結合され、第三部材が１以上の開口を介して第一部材に結合されている。

本発明の他の実施形態によれば、本発明は電気光学装置を提供し、本電気光学装置は、第一基板上に１種以上の第一材料を含有する第一部材、第二基板上に１種以上の第二材料を含有する第二部材、及び第三部材を備え、第一部材及び第三部材の面積が第二部材より大きく、第一部材、第二部材及び第三部材が互いに下記構造に積層されている。即ち、第三部材が第一部材に第二部材の端縁を越えた位置で結合され、第二部材が第一部材と第三部材との間に位置しかつそれらによりカプセル封入され、１種以上の第一材料と１種以上の第二材料が第一基板と第二基板との間に位置する有機電気光学装置の少なくとも一部を形成する。

本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明は有機発光装置を提供し、本有機発光装置は、１以上の複合材料層を備え、この複合材料層が１種以上の有機発光材料と１種以上の接着材料を混合状態で含有する。

本発明の十分な理解を容易にするために、以下に添付の図面について言及するが、図面中同様の部材には同一符号を付してある。これらの図面は、本発明を限定すると解釈すべきでなく、本発明の例示に過ぎない。

以下、添付図面に示した本発明の種々の実施形態について詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施形態にしたがって有機発光装置を製造する方法の１例を示すフローチャートである。図１に関連した以下の説明は、この例示方法の概略を述べる。本発明の種々の実施形態についての詳しい説明は、図２〜６に関連して後で行う。

例示方法は工程１００から出発する。

工程１０２で、有機発光装置の第一部材を形成する。例えば、第一基板にＯＬＥＤ材料の１以上の層を被覆、設層する。ＯＬＥＤ材料は、例えば有機発光材料、電荷輸送材料又は電極材料の１種以上を任意所望の組合せで含有することができる。本発明の一実施形態では、第一基板自身が１種以上のＯＬＥＤ材料を含有してもよい。例えば、基板はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）又は金属ホイルを含有することができる。第一基板は、薄膜コーティングがあってもなくても、有機発光装置の第一部材を形成する。第一又は第二部材に使用できるエレクトロルミネッセント（ＥＬ）材料の例には、共役主鎖を有するオリゴマー及びポリマー、例えばポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフェニレン、ポリチオフェン、ポリキノリン、ポリフルオレン及びこれらの誘導体及び混合物がある。ＥＬ材料の第二群として、共役主鎖をもたないオリゴマー及びポリマー、例えばポリ（ビニルカルバゾール）がある。ＥＬ材料の第三群として、発色団側鎖付きの非共役主鎖を有するオリゴマー及びポリマー、例えばクォーターフェニレンセグメントを有するポリスチレンがある。ＥＬ材料の第四群として、隔離された発色団付きの非共役主鎖を有するオリゴマー及びポリマー、例えばポリ（ジシラニレンオリゴチエニレン）がある。ＥＬ材料の第五群として、低分子量半導体材料、主として有機金属錯体、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム及びその誘導体、並びに有機蛍光染料、例えばクマリンがある。上述した材料は単独で用いても、他の材料とのどのような組合せで用いてもよい。

工程１０４で、有機発光装置の第二部材を形成する。第二部材は第二基板を１種以上のＯＬＥＤ材料（上述した通り）で被覆した構成とすることができ、このＯＬＥＤ材料は第一部材のＯＬＥＤ材料とともに、有機発光装置のコア構造を形成する。本発明の一実施形態によれば、第二基板自身が１種以上のＯＬＥＤ材料を含有してもよい。所望の構造に応じて、第一基板及び第二基板の材料タイプ及び特性並びに第一及び第二基板を被覆するＯＬＥＤ材料の材料タイプ及び特性を、工程１０２より前に決定することができる。また、それに伴って適当な基板製造方法及び被覆方法を選択することができる。

本発明の実施形態によれば、第二部材に１以上の開口を貫通形成することができる。開口はエッチング、レーザー穿孔又は当業界で周知の使用可能な技術で形成することができる。開口は、特定の用途に応じて、ホール（孔）、ライン、その他の形状とすることができる。これらの開口の形成は、第二基板上のＯＬＥＤ材料の堆積前でも後でもよい。本発明の一実施形態によれば、開口は第二基板にほぼ垂直にすることができる。第二部材の開口は、接着を増強するか、ＯＬＥＤ部材間の電気的相互接続用通路を与えるか、その両方の作用をなす。別の実施形態によれば、開口のパターン、即ち開口の数、形状及び位置は、開口の目的用途に応じて、変えることができる。例えば、開口を一定間隔で並べてグリッドパターンを形成することができる。

工程１０６で、有機発光装置の第三部材を形成する。第三部材は、代表的には、第二部材及び第一部材の材料などの他の材料と強固な機械的結合を形成することができる接着材料の１以上の層で第三基板を被覆した構成である。本発明の一実施形態によれば、接着材料は、熱可塑性フィルム又は他の適当な有機材料、例えばエポキシ、アクリレート、アクリルイミド、イソシアネート、ポリウレタン、メラミンホルムアルデヒド及び不飽和ポリエステルとすることができる。本発明の別の実施形態によれば、導電性接着材料、例えば導電性エポキシを用いてＯＬＥＤ部材及び／又は層間の相互接続を達成することができる。

工程１０８で、有機発光装置の３つの部材を互いに積層してＯＬＥＤ装置を形成する。積層プロセスは、所望に応じて、熱、圧力及び／又は紫外線（ＵＶ）を適用することを含む。本発明の一実施形態によれば、市販のローララミネータ、例えばＡｔｔａｌａｍ１１０Ｌ（登録商標、ＡｔｔａｌｕｓＨｉｇｈＴｅｃｈＩｎｄｕｓｔｒｙＳ．Ａ．製）を使用することができる。Ａｔｔａｌａｍ１１０Ｌラミネータは、４つのシリコンローラを有し、温度範囲が室温から１６０℃まで調節可能である。積層プロセスは、下記のように行う、即ち第二部材が第一及び第三部材の間に位置し、第一及び第二基板上のＯＬＥＤ材料がこれら２つの基板間にＯＬＥＤコア構造の少なくとも一部を形成し、第三部材が非開口区域で第二基板に、また開口を通して第一部材に結合されるように積層することができる。３つの部材を１工程で同時に積層しても、３部材のうち２つを積層してから、残りの部材をそれに積層又は他の手段で取り付ける２工程プロセスで積層してもよい。温度及び圧力を適当に設定したローララミネータを用いて前記部材を積層することができる。

例示の方法は工程１１０で終了する。

本発明の例示の実施形態には多数の利点がある。例えば、有機発光装置の３つの部材を、真空プロセス有りでも無しでも、予め製造することができ、そして積層プロセスは真空環境を必要としないので、ＯＬＥＤ製造プロセスの効率が格段に改良され、したがって関連するコストが少なくなる。また、本発明の実施形態で指摘した製造方法の性質から、多数の層を有する大面積（例えば６インチｘ６インチ以上）の有機発光装置を実現することができ、この場合、適当なＯＬＥＤ材料の選択により、所望の電気的、光学的及び／又は機械的特性を得ることができる。第二部材の開口は、ガス気泡を捕捉する可能性を軽減し、積層中に有機層間の有機密着を実現するのに役立つ。本発明の実施形態により作製された最終ＯＬＥＤ装置において、ＯＬＥＤコア構造は既に第一及び第二基板により保護されている。したがって、気密シールの要求は、特別なパッケージ工程をとらなくても、既に満たされている。別の利点として、第三部材の構造及び／又は材料を適切に設計することにより、有機発光装置の光抽出効率をさらに高めることができる。例えば、光抽出を高めるために、望ましい粒径の散乱粒子を望ましい充填量で含有するように第三部材の設計と構造を工夫することができる。

本発明の実施形態によれば、ＯＬＥＤ装置の異なる規格に適合させるために、３つの部材の基板を様々に変えることができる。例えば、第三部材の基板は、ＯＬＥＤ装置の発光色を調整又は転換することができる色変換材料の１以上の層を含む設計とすることができる。例えば、第三部材の基板は、蛍光体のような色変換材料を含有することができる。一実施形態によれば、第三部材の基板は、例えば青色光を白色光に変換する、ペリレンオレンジ、ペリレンレッド及び無機蛍光体粒子を含有する下方変換蛍光体系を含有する。

図２は、本発明の一実施形態による有機発光装置及びその製造方法を示す断面図である。図２に、例示の有機発光装置の第一部材２１、第二部材２２及び第三部材２３が示されている。これらの部材を互いに積層してＯＬＥＤ装置２４を形成する。

本例で、第一部材２１は基板２００を備え、その上に発光（エミッタ）層２０４で覆われたカソード層２０２を有する。カソード層２０２は１種以上の低仕事関数の金属、例えばマグネシウム（Ｍｇ）又はカルシウム（Ｃａ）を含有することができる。発光層２０４は１種以上の有機発光材料、例えばポリフェニレンビニレン（Ｐ−ＰＰＶ）又はポリフルオレン（ＰＦ）を含有することができる。これらの有機材料層は、スピンキャスティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、ウェッブコーティング、物理蒸着その他当業界で周知の方法などの適当な方法で形成することができる。第二部材２２は、基板２０６、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層２０８及びポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）層２１０を備える。ＩＴＯ層２０８はアノードとして作用し、ＰＥＤＯＴ層２１０は電荷輸送材料として作用する導電ポリマーである。基板２０６は、例えば透明ガラス又はプラスチックとすることができる。第二部材２２に開口２１６の配列を貫通形成することができる。この特定の例では、開口は、第二部材２２にドリル穿孔又はエッチングにより形成した孔として示されている。開口の配向は第二部材２２の上面及び下面にほぼ垂直とすることができる。第三部材２３は基板２１２及び接着層２１４を備える。接着層２１４は、基板２０６及び発光層２０４に実質的な結合を形成できる熱可塑性又は他の有機材料とすることができる。したがって、部材２１、２２及び２３を互いに積層してＯＬＥＤ装置２４を形成するとき、接着材料２１４は図２に示すように、基板２０６の上面に結合するだけでなく、開口２１６を貫通して第一部材２１の上面、この場合発光層２０４にも結合を形成することができる。積層の結果、３部材は強固に一体化され、一つの完成品となり、これは大面積に作っても、簡単に層剥離したりばらばらになったりしない。

図３は、本発明の別の実施形態による有機発光装置及びその製造方法を示す断面図である。図３に、例示の有機発光装置の第一部材３１、第二部材３２及び第三部材３３が示されている。これらの部材を互いに積層してＯＬＥＤ装置３４を形成する。

本例で、第一部材３１は基板３００を備え、その上にＰＥＤＯＴ層３０４及び発光層３０６で覆われたＩＴＯ層（アノード）３０２を有する。第二部材３２は基板３０８、カソード層３１０及び発光層３１２を備える。第二部材３２に開口３１８の配列を貫通形成することができる。第三部材３３は基板３１４及び接着層３１６を備える。部材３１、３２及び３３を互いに積層してＯＬＥＤ装置３４を形成するとき、接着材料３１６は基板３０８の上面に結合するとともに、開口３１８を通して発光層３０６の上面にも結合することができる。

図２及び図３に示すＯＬＥＤ装置は、本発明の種々の実施形態による２つの例にすぎないことが明らかである。ＯＬＥＤ材料の選択、そして完成品に形成されるコアＯＬＥＤ構造における層の順序には多数の変更があり得る。実際、同じＯＬＥＤ装置であっても、積層前の３部材におけるＯＬＥＤ材料及び層の順序について多数の選択が可能である。

図４は、本発明の他の実施形態による有機発光装置及びその製造方法を示す断面図である。図４に、例示の有機発光装置の第一部材４１、第二部材４２及び第三部材４３が示されている。第二部材４２は他の２つの部材より小さい。第一部材４１は基板４００を備え、その上にＰＥＤＯＴ層４０４で覆われたＩＴＯ層（アノード）４０２を有する。第二部材４２は基板４０８、カソード層４１０及び発光層４１２を備える。第二部材４２に開口を設けても設けなくてもよい。第三部材４３は基板４１４及び接着層４１６を備える。部材４１、４２及び４３を互いに積層してＯＬＥＤ装置４４を完成するとき、接着材料４１６は基板４０８の上面に結合するとともに、第二部材４２の端部を越えた位置でＰＥＤＯＴ層４０４の上面にも結合することができる。第二部材４２の寸法が第一部材４１及び第三部材４３に対して小さいので、第二部材４２は積層後に第一部材４１と第三部材４３との間に封入される。第二部材４２の寸法及び所望の接着（結合）強さに応じて、積層前に第二部材４２に開口を形成するのが望ましことも、望ましくないこともある。

図５は、導電性でもある接着材料を採用することで電気的相互接続を達成する本発明の実施形態によるさらに他の有機発光装置の断面図である。このＯＬＥＤは、部材５１、５２及び５３を積層することにより作製する。第一部材５１は基板５００、これを覆うパターン化ＩＴＯ層５０２及びパターン化ＰＥＤＯＴ層５０４を備える。第二部材５２は基板５０６、パターン化カソード層５０８及び有機発光層５１０を備える。第三部材５３は非導電性基板５１２及びパターン化導電性エポキシ層５１４を備える。３つの部材を互いに積層するとき、導電性エポキシ層５１４は、３つの部材を互いに結合する接着剤として作用するだけでなく、ＯＬＥＤ装置の異なる層間の電気的相互接続も達成することができる。３つの部材及び開口は所望の配置の電気的相互接続を達成するように設計することができる。図５に示す例示配置の装置は、直列接続構成を実現する。この構造は、多数の小さなＯＬＥＤを直列に接続したものとみなすことができ、適切な電圧バイアス下で、電流が導電性エポキシにより生成された相互接続点を経てある部分から別の部分に流れることができる。

相互接続配置の別の例を図７に示す。このＯＬＥＤは、部材７１、７２及び７３を積層することにより作製する。第一部材７１は基板７００、これを覆うＩＴＯ層７０２及びＰＥＤＯＴ層７０４を備える。第二部材７２は基板７０６、パターン化カソード層７０８及び有機発光層７１０を備える。第三部材７３は導電性基板７１２及びパターン化導電性エポキシ層７１４を備える。３つの部材を互いに積層するとき、導電性エポキシ層７１４は、基板７１２と第一部材７１間の電気的相互接続を達成することができる。一つの用途では、基板７１２は高導電性金属ホイルから構成し、これをバスラインとして構造化して低導電性ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ二層アノードのシート抵抗を小さくすることができる。その結果、図７に示す構造は、多数の小さなＯＬＥＤをバスライン（即ちバスバー）に並列に接続したものとみなすことができる。

図５及び図７にそれぞれ例示した直列接続構成及び並列接続構成は、電気的相互接続を配置する際に組み合わせてもよい。他の変更も可能である。さらにエポキシ以外の導電性接着材料も使用できる。

本発明の別の実施形態によれば、有機発光装置の活性有機層に１種以上の接着材料を添加するのが望ましいこともある。発光ポリマーを接着材料とブレンドすることの利点は二重になり得る。それは、積層表面同士をより一層密着させるのに役立つ。例えば、発光ポリマー層とＰＥＤＯＴ層の間、又は発光ポリマー層と金属電極層の間の表面接触を強化することができる。その上、発光ポリマーを接着材料とブレンドすることにより、ＯＬＥＤの効率を高めることもできる。本発明の実施形態によれば、多数の接着剤及びその組合せを使用できる。使用できる接着剤の例には、エポキシ、アクリレート、アクリルイミド、イソシアネート、ポリウレタン、メラミンホルムアルデヒド及び不飽和ポリエステルがある。高い光抽出効率を維持するために、選択する接着材料は発光材料から発光される光に実質的に透明である必要がある。接着剤と有機発光材料との複合材料を製造するには、両者を同じ溶剤又は２つ以上の混和性溶剤の同じ混合物に溶解する。次に、スピンコーティング、スプレーコーティング、浸漬塗布、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、ローラ塗布などの方法により、複合材料を塗工することができる。紫外線（ＵＶ）照射又は約５０℃〜約２５０℃の温度への加熱により接着剤を硬化させることができる。代表的には、複合材料において、発光材料は重量基準でもっとも主要な成分である。

図１０は、本発明の一実施形態にしたがって１種以上の接着材料を組み入れた有機発光装置の例を示す。このＯＬＥＤは基板１０００、アノード（ＩＴＯ）層１００２、ＰＥＤＯＴ層１００４、複合層１００６及びカソード層１００８を備える。複合層１００６は、発光ポリマーＡＤＳ３２９と接着材料Ｎｏｒｌａｎｄ６８とを混合することにより形成することができる。

本発明の一実施形態によれば、接着剤をポリマー層に混入して２つの部材間の界面結合を増加する場合には、第一部材と第二部材だけを積層することによりＯＬＥＤを作製することができる。この場合、第三部材は必要ない。

実施例１
ＯＬＥＤ装置を下記のように製造した。第一部材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板をＩＴＯ層及びＰＥＤＯＴ層で被覆して構成した。第二部材は、ＰＥＴ基板をＩＴＯ層及びポリマーブレンドの層で被覆して構成した。ポリマーブレンドは、発光ポリマーＡＤＳ３２９（ポリ（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）（ＡｍｅｒｉｃａｎＤｙｅＳｏｕｒｃｅ社（カナダ国Ｈ９Ｘ３Ｔ６ケベック州、バイエ・ディ・ウルフェ、モーガン通り５５５所在）から購入）を、接着材料ＮｏｒｌａｎｄＯｐｔｉｃａｌＡｄｈｅｓｉｖｅ６８（略称Ｎｏｒｌａｎｄ６８）（ＮｏｒｌａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｓ社（米国０８５１２ニュージャージー州クランベリ所在）から購入）とブレンドした。したがって、第一部材はＰＥＴ／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴの構造を有し、第二部材はＰＥＴ／ＩＴＯ／ポリマーブレンドの構造を有した。次にこれら２つの部材を互いに積層した後、ＵＶを短時間（３０秒間）照射した。積層前に、第二部材のみから（ＡＤＳ３２９による）ホトルミネセンスが認められた。積層後、積層したフィルムをわざと分離した。今度は両側でホトルミネセンスが見られ、接着が強化されたせいで、第二部材中のＡＤＳ３２９が部分的に第一部材中のＰＥＤＯＴの表面に移動したことが分かった。

実施例２
別の実験では、ＰＥＴ／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ／ポリマーブレンド／Ａｌ／ＰＥＴの構造を有する２つの実効装置を、別々の部材を積層することで作製した。ここで、Ａｌはアルミニウムカソード層、ポリマーブレンドはＡＤＳ３２９とＮｏｒｌａｎｄ６８とのブレンドである。第一の装置は、ＰＥＴ／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ／ポリマーブレンドの構造を有する部材とＰＥＴ／Ａｌの構造を有する部材とを用いて作製した。第二の装置は、ＰＥＴ／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴの構造を有する部材とＰＥＴ／Ａｌ／ポリマーブレンドの構造を有する部材とを用いて作製した。ポリマーブレンド層はスピンコートし、積層したフィルムスタックを、空気中で長波長（３６５ｎｍ）ＵＶランプに５分間照射することで、硬化した。両装置とも、機械的特性が高められ、即ちＰＥＤＯＴと発光ポリマーとの接着並びに発光ポリマーとＡｌカソードとの接着が強化されていた。

実施例３
別の実施例では、発光ポリマーＡＤＳ３２９を接着材料Ｎｏｒｌａｎｄ６８と混合した。空気中室温にて琥珀バイアル中で５２ｍｇのＡＤＳ３２９を１９ｍｇの脱ガスＮｏｒｌａｎｄ６８と混合し、混合物を窒素で４０分間パージし、４ｍｌのｍ−キシレン（無水）を添加し、（撹拌棒でかきまぜながら）溶液を７５℃に１時間加熱し、窒素パージしたボックス内で室温まで冷却することにより、ブレンド溶液を調製した。有機発光装置（装置Ａ）を下記の工程により作製した。工程（１）：予め清浄化したＵＶオゾン処理ＩＴＯ基板上にＰＥＤＯＴをスピンコートする。工程（２）：ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ基板を１７０℃で３０分間ベークし、次いで窒素パージしたボックス内で室温まで冷却する。工程（３）：ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ基板上に先に調製したブレンド溶液をスピンコートし、次いで長波長（３６５ｎｍ）ＵＶランプで３０秒間照射により部分的に硬化する。工程（４）：サンプルをアルゴンパージしたボックス（水分及び酸素１ｐｐｍ未満）に移す。工程（５）：カソード材料、即ちＮａＦ（４ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）を加熱蒸発しサンプル上に堆積する。工程（６）：サンプルをカバーガラス片でＮｏｒｌａｎｄ６８を用いて封止する。発光ポリマーを用いるが、接着剤を用いずに、同様の装置（装置Ｂ）を作製した。

これら２つの装置の性能を、電流−電圧−輝度測定にて調べた。結果を図６にプロットした。図６において、曲線６１は装置Ａの装置効率を示し、曲線６２は装置Ｂの装置効率を示す。図示のように、装置Ａは効率が装置Ｂよりはるかに高い。

実施例４
図８は、本発明の実施形態による有機発光装置の１例を示す。このＯＬＥＤは３つの部材８１、８２及び８３を積層することにより作製した。第一部材８１は、予め清浄化したＵＶオゾン処理ＰＥＴ（８００）／ＩＴＯ（８０２）基板上に厚さ約６０ｎｍのＰＥＤＯＴ層８０４をスピンコートすることにより製造した。したがって、第一部材８１はＰＥＴ／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴの構造を有する。第二部材８２は、ＰＥＴ基板８０８上に厚さ８０ｎｍのＡｌ層８１０を熱蒸着し、次いで基板に厚さ約８０ｎｍのポリフルオレン系発光ポリマー８１２をスピンコートすることにより製造した。したがって、第二部材８２はＰＥＴ／Ａｌ／発光ポリマーの構造を有する。第三部材８３は、ＬＳ８５１自己積層カード保護膜８１４（３Ｍ社製）を納品のまま何の処理もしないで使用した。Ａｔｔａｌａｍ１１０Ｌ（登録商標）ローララミネータを用いて、３つの部材を１３０℃で積層した。完成したＯＬＥＤはＰＥＴ／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ／発光ポリマー／Ａｌ／ＰＥＴ／カード保護膜（３Ｍ社製）の構造を有する。定電圧（９Ｖ）を電気接点８１６及び８１８間にかけて測定した装置の効率は０．１４ｃｄ／Ａであった。比較実験では、上記手順にて、第三部材８３なしの装置を作成した。この装置は層剥離のため機能しないことが分かった。これは、第一部材と第二部材との間の界面接着が弱いことを示す。

図９は、本発明の実施形態による有機発光装置の別の例を示す。このＯＬＥＤは３つの部材９１、９２及び９３を積層することにより作製した。第一部材９１は、予め清浄化したＵＶオゾン処理ガラス（９００）／ＩＴＯ（９０２）基板上に厚さ約６０ｎｍのＰＥＤＯＴ層９０４をスピンコートすることにより製造した。したがって、第一部材９１はガラス／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴの構造を有する。第二部材９２は、ＰＥＴ基板９０８上に厚さ８０ｎｍのＡｌ層９１０を熱蒸発により堆積し、次いで厚さ約８０ｎｍのポリフルオレン系発光ポリマー９１２をスピンコートし、固定パンチを用いて部材９２に１つの貫通孔９０６を形成することにより製造した。したがって、第二部材９２は孔が貫通したＰＥＴ／Ａｌ／発光ポリマーの構造を有する。第三部材９３は、予め清浄化したカバーガラス９１６上にＮｏｒｌａｎｄ６８接着剤９１４を塗工することにより製造した。したがって、第三部材９３はガラス／Ｎｏｒｌａｎｄ６８の構造を有する。３つの部材を１５０℃のホットプレート上で積層した。完成したＯＬＥＤはＰＥＴ／ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ／発光ポリマー／Ａｌ／Ｎｏｒｌａｎｄ６８／ガラスの構造を有する。電気接点９１８及び９２０間にＤＣ電圧をかけてＯＬＥＤを試験した。この装置からの発光は印加電圧に応答してオン／オフできた。

以上の説明では多数の細部や特定の値を示したが、これらは説明の目的で入れただけであり、本発明を限定するものと解すべきではない。当業者に明らかなように、上に記載した実施形態に、本発明の要旨から逸脱することなく、上記以外の変更を加えることができる。したがって、そのような変更も特許請求の範囲及びその均等物に規定された本発明の要旨の範囲内に包含される。

本発明の実施形態にしたがって有機発光装置を製造する方法の１例を示すフローチャートである。本発明の実施形態による有機発光装置及びその製造方法の断面図である。本発明の実施形態による別の有機発光装置及びその製造方法の断面図である。本発明の実施形態による他の有機発光装置及びその製造方法の断面図である。本発明の実施形態によるさらに他の有機発光装置の断面図である。本発明の実施形態による２つの有機発光装置の性能を比較して示すグラフである。本発明の実施形態による有機発光装置の断面図である。本発明の実施形態による別の有機発光装置の断面図である。本発明の実施形態による他の有機発光装置の断面図である。本発明の実施形態によるさらに他の有機発光装置の断面図である。

符号の説明

２１第一部材
２００基板
２０２カソード層
２０４発光層
２２第二部材
２０６基板
２０８ＩＴＯ層
２１０ＰＥＤＯＴ層
２１６開口
２３第三部材
２１２基板
２１４接着材料
２４ＯＬＥＤ装置

Claims

第一基板（２００）上に１種以上の第一材料（２０２）を含有する第一部材（２１）を形成し、
第二基板（２０６）上に１種以上の第二材料（２０８）を含有する第二部材（２２）を形成し、第二部材（２２）に１以上の開口（２１６）を貫通形成し、
第三部材（２３）を形成し、
第一部材（２１）、第二部材（２２）及び第三部材（２３）を互いに下記構造に積層する工程を含み、
第二部材（２２）が第一部材（２１）と第三部材（２３）との間に位置し、
１種以上の第一材料（２０２）と１種以上の第二材料（２０８）が第一基板（２００）と第二基板（２０６）との間に位置する有機発光装置の少なくとも一部を形成し、
第三部材（２３）が第二部材（２２）に結合し、
第三部材（２３）が１以上の開口（２１６）を介して第一部材（２１）に結合し、
第二部材を貫通する１以上の開口が、一定間隔の開口のグリッドを形成する、
発光装置の製造方法。
前記１種以上の第一材料（２０２）及び／又は１種以上の第二材料（２０８）が、有機発光材料、電荷輸送材料及び電極材料の１種以上を含む、請求項１に記載の方法。
前記１種以上の第一材料（２０２）及び／又は１種以上の第二材料（２０８）が、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフェニレン、ポリチオフェン、ポリキノリン、ポリフルオレン、ポリ（ビニルカルバゾール）、クォーターフェニレンセグメントを有するポリスチレン、ポリ（ジシラニレンオリゴチエニレン）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム及びクマリンからなる群から選択される１種以上のエレクトロルミネッセント（ＥＬ）材料を含む、請求項１に記載の方法。
前記第三部材（２３）が、第二部材（２２）及び第一部材との結合を形成する１種以上の接着材料を含む、請求項１に記載の方法。
前記第三部材（２３）は、第一部材（２１）、第二部材（２２）及び第三部材（２３）間に１以上の開口（２１６）を介して電気相互接続を達成する１種以上の導電性材料を含有する、請求項１に記載の方法。
前記第三部材（２３）は、有機発光装置の１以上の発光色を変換できる１種以上の色変換材料を含有する、請求項１に記載の方法。
前記１種以上の第一材料（２０２）又は１種以上の第二材料（２０８）は、１種以上の有機発光材料と１種以上の接着材料を混合状態で含有する、請求項１に記載の方法。
第一基板（２００）上に１種以上の第一材料（２０２）を含有する第一部材（２１）、
第二基板（２０６）上に１種以上の第二材料（２０８）を含有する第二部材（２２）であって、１以上の開口（２１６）が貫通形成されている第二部材（２２）、及び
第三部材（２３）を備え、
第一部材（２１）、第二部材（２２）及び第三部材（２３）が互いに下記構造に積層され、
第二部材（２２）が第一部材（２１）と第三部材（２３）との間に位置し、
１種以上の第一材料（２０２）と１種以上の第二材料（２０８）が第一基板（２００）と第二基板（２０６）との間に位置する有機発光装置の少なくとも一部を形成し、
第三部材（２３）が第二部材（２２）に結合し、
第三部材（２３）が１以上の開口（２１６）を介して第一部材（２１）に結合し、
第二部材を貫通する１以上の開口が、一定間隔の開口のグリッドを形成する、
発光装置。
前記１種以上の第一材料（２０２）及び／又は１種以上の第二材料（２０８）が、有機発光材料、電荷輸送材料及び電極材料の１種以上を含む、請求項８に記載の発光装置。
前記１種以上の第一材料（２０２）及び／又は１種以上の第二材料（２０８）が、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフェニレン、ポリチオフェン、ポリキノリン、ポリフルオレン、ポリ（ビニルカルバゾール）、クォーターフェニレンセグメントを有するポリスチレン、ポリ（ジシラニレンオリゴチエニレン）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム及びクマリンからなる群から選択される１種以上のエレクトロルミネッセント（ＥＬ）材料を含む、請求項８に記載の発光装置。
前記第三部材（２３）が、第二部材（２２）及び第一部材との結合を形成する１種以上の接着材料を含む、請求項８に記載の発光装置。
前記第三部材（２３）は、第一部材（２１）、第二部材（２２）及び第三部材（２３）間に１以上の開口（２１６）を介して電気相互接続を達成する１種以上の導電性材料を含有する、請求項８に記載の発光装置。
前記第三部材（２３）は、有機発光装置の１以上の発光色を変換できる１種以上の色変換材料を含有する、請求項８に記載の発光装置。
前記１種以上の第一材料（２０２）又は１種以上の第二材料（２０８）は、１種以上の有機発光材料と１種以上の接着材料を混合状態で含有する、請求項８に記載の発光装置。